CN101270716A - Ignition modules for light duty internal combustion engines - Google Patents
Ignition modules for light duty internal combustion engines Download PDFInfo
- Publication number
- CN101270716A CN101270716A CNA2008101003548A CN200810100354A CN101270716A CN 101270716 A CN101270716 A CN 101270716A CN A2008101003548 A CNA2008101003548 A CN A2008101003548A CN 200810100354 A CN200810100354 A CN 200810100354A CN 101270716 A CN101270716 A CN 101270716A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- ignition
- charging
- coil
- charge
- capacitor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Landscapes
- Ignition Installations For Internal Combustion Engines (AREA)
Abstract
Description
对同时待审申请的参考References to concurrent applications
本申请要求在2007年1月26日提交的,美国临时申请序列号60/897,565的优先权,该申请的全部内容在此引入以供参考。This application claims priority to US Provisional Application Serial No. 60/897,565, filed January 26, 2007, which is hereby incorporated by reference in its entirety.
技术领域 technical field
本发明总体上涉及点火模块,更具体地,涉及用于电容放电点火(CDI)系统的点火模块,例如草地、花园和其它户外设备使用的系统。The present invention relates generally to ignition modules, and more particularly to ignition modules for capacitor discharge ignition (CDI) systems, such as those used in lawn, garden and other outdoor equipment.
背景技术 Background technique
电容放电点火(CDI)系统有时用于小型发动机,包括例如草地、花园和其它户外设备使用的轻型内燃机。为了在低速运行期间提供足够的点火电压,某些CDI系统应用具有较高感应系数和阻抗特性的充电线圈。尽管这样的布置可能有利于发动机在较低的转速产生高电压,但是这样会妨碍CDI系统在较高发动机转速时激励电子装置的能力。Capacitor discharge ignition (CDI) systems are sometimes used in small engines including, for example, light duty internal combustion engines used in lawn, garden and other outdoor equipment. To provide sufficient ignition voltage during low speed operation, some CDI systems employ charging coils with higher inductance and impedance characteristics. While such an arrangement may be beneficial for the engine to generate high voltage at lower engine speeds, it may hinder the ability of the CDI system to energize the electronics at higher engine speeds.
发明内容 Contents of the invention
根据一方面,提供一种用于电容放电点火(CDI)系统的点火模块。该点火模块包括:充电线圈,点火电容器,第一开关装置,第二开关装置,以及与第一和第二开关装置相耦合的电子处理装置。第一开关装置的激活在充电线圈和地之间产生低阻抗通路。According to one aspect, an ignition module for a capacitive discharge ignition (CDI) system is provided. The ignition module includes: a charging coil, an ignition capacitor, a first switching device, a second switching device, and an electronic processing device coupled to the first and second switching devices. Activation of the first switching means creates a low impedance path between the charging coil and ground.
根据另一方面,提供一种操作点火模块的方法。该方法包括如下步骤:(a)在充电线圈中感应电能,(b)在充电循环的第一阶段期间短路充电线圈,(c)在充电循环的第二阶段期间中断该短路,(d)根据回归(flyback)充电技术为点火电容器充电。According to another aspect, a method of operating an ignition module is provided. The method comprises the steps of: (a) inducing electrical energy in a charging coil, (b) short-circuiting the charging coil during a first phase of the charging cycle, (c) interrupting the short circuit during a second phase of the charging cycle, (d) according to Flyback charging technology charges the ignition capacitor.
附图说明Description of drawings
下文将结合附图对本发明的优选典型实施例进行描述,其中相同的附图标记表示相同的元件,其中:Preferred exemplary embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings, wherein like reference numerals indicate like elements, wherein:
图1是示出用于轻型内燃机的示例性电容放电点火(CDI)系统的部分的断面图;1 is a cross-sectional view showing portions of an exemplary capacitive discharge ignition (CDI) system for a light-duty internal combustion engine;
图2是用于图1中的点火系统的示例性点火模块的示意电路图;FIG. 2 is a schematic circuit diagram of an exemplary ignition module for the ignition system of FIG. 1;
图3是示出了由图2的点火模块执行的示例性方法的一些步骤的流程图;FIG. 3 is a flowchart illustrating some steps of an exemplary method performed by the ignition module of FIG. 2;
图4A-E是在图3中所描述的方法期间使用的各种示例性信号的时序图;4A-E are timing diagrams of various exemplary signals used during the method described in FIG. 3;
图5是用于图1中的点火系统的又一示例性点火模块的示意电路图,其中该实施例进一步包括电流感测反馈部件(feature);5 is a schematic circuit diagram of yet another exemplary ignition module for the ignition system of FIG. 1 , wherein the embodiment further includes a current sensing feedback feature;
图6是用于图1中的点火系统的又一示例性点火模块的示意电路图,其中该实施例进一步包括也可由充电线圈激励的附加电子装置;6 is a schematic circuit diagram of yet another exemplary ignition module for use in the ignition system of FIG. 1 , wherein this embodiment further includes additional electronics that may also be energized by the charging coil;
图7是示出了在宽范围的发动机转速上高电压火花点火输出的曲线图,其中该曲线图对具有在此所述点火模块实施例的轻型内燃机与具有常规点火模块的可比性发动机进行了比较。Figure 7 is a graph showing high voltage spark ignition output over a wide range of engine speeds, where the graph compares a light duty internal combustion engine with an embodiment of the ignition module described herein to a comparable engine with a conventional ignition module Compare.
具体实施方式 Detailed ways
在此所述的示例性点火系统是一种电容放电点火(CDI)系统,该系统能用于多种轻型内燃机,包括通常草地、花园和其它户外设备使用的内燃机。根据一个实施例,该点火系统在能够提供多个积极特征的某种意义上使用点火模块和“回归”充电技术。例如,该点火系统能利用单一充电线圈为点火电容器和附加电子装置充电,它能在宽频谱的发动机转速范围内充电,它能同时激励高电压和高电流装置,它能降低零部件的数目、重量和费用,还有很多可能,这里就不一一列举了。The exemplary ignition system described herein is a capacitor discharge ignition (CDI) system that can be used with a variety of light duty internal combustion engines, including those commonly used on lawns, gardens, and other outdoor equipment. According to one embodiment, the ignition system uses ignition modules and "regression" charging techniques in a manner that can provide multiple positive features. For example, the ignition system can use a single charging coil to charge the ignition capacitor and additional electronic devices, it can charge in a wide spectrum of engine speed range, it can excite high voltage and high current devices at the same time, it can reduce the number of parts, There are many possibilities for weight and cost, so I won't list them here.
点火系统Ignition system
参见图1,其示出了一种示例性电容放电点火(CDI)系统10的断面图,该系统与飞轮12相互作用,该系统总体上包括点火模块14,用于将所述点火模块电耦合到火花塞(未示出)的点火导线16,以及用于将所述点火模块耦合到一个或多个附加电子装置(例如燃料控制螺线管)的电连接18。飞轮12是重锤式盘状部件,其耦合到曲轴30从而在发动机的激励下旋转。通过利用其旋转惯性,飞轮减缓发动机转速的波动以便提供更稳定和均匀的输出。在此所示的飞轮12包括朝向飞轮外围设置的一对磁极或磁性元件32。一旦飞轮12旋转,磁性元件32就旋转通过并与点火模块14中的不同绕组电磁作用,如本领域公知的那样。1, there is shown a cross-sectional view of an exemplary capacitive discharge ignition (CDI)
点火模块14能够产生、存储和利用通过磁性元件32的旋转所感应的电能以便执行各种功能。根据一个实施例,点火模块14包括叠片(lamstack)40,充电线圈42,触发线圈44,点火电路46,升压变压器48以及点火模块壳体50。叠片40优选地是由一堆扁平的、可透磁的、典型地由铁或钢制成的层压薄片组成的铁磁部件。所述叠片有助于集中或聚集飞轮上的磁性元件32旋转所产生的变化的磁通量。根据在此所示的实施例,叠片40通常具有U形配置,其包括一对支柱60和62。支柱60沿充电线圈42的中心轴线对准,支柱62沿触发线圈44和变压器48的中心轴线对准。当支柱60和62与磁性元件32对准时——这种情况发生在飞轮12的特定旋转位置处——产生包括叠片40和磁性元件32的闭环磁通路。作为两种可能,磁性元件32可以作为同一磁体的一部分或者耦合在一起的多个单独磁性部件来实现,以提供穿过飞轮12的单一磁通路。可以在围绕飞轮12外周的其它位置处增加另外的磁性元件,以向点火模块14提供附加的电磁相互作用。The ignition module 14 is capable of generating, storing, and utilizing electrical energy induced by the rotation of the magnetic element 32 to perform various functions. According to one embodiment, the ignition module 14 includes a
充电线圈42产生可被点火模块14利用的电能,其可用于各种不同的目的,作为两个例子包括为点火电容器充电和激励电子处理装置。充电线圈42包括线圈架64和绕组66,并且根据一个实施例,该充电线圈被设计为具有相对低的大约2-10mH的感应系数和相对低的大约10-50Ω的电阻。为了实现上述电学特性,绕组66可用500-1500匝的30-34标准铜线(gauge copper wire)制成。作为参考,某些现有技术中的绕组是用大约3000匝的38标准导线制成,感应系数约为30-100mH,电阻约为150-400Ω。特定绕组的电学特性通常与其具体应用相适应。例如,期望产生高电压的充电线圈通常具有较多匝数的较精细标准导线(这样具有较高的感应系数和电阻),以便充电线圈能在启动或者其它低发动机转速期间产生足够的电压。反之,设计为提供高电流的充电线圈通常具有较少匝数的较大标准导线(具有相应较小的感应系数和电阻),这样当发动机在节气门全开或者其它高发动机转速情况下运行时充电线圈能更有效地产生高电流。正如下文中将要详细描述的,充电线圈42用作一种通用线圈,其足以同时产生高电压和高电流,并且能够在宽的发动机转速范围内同时产生高电压和高电流。Charging
触发线圈44向点火模块14提供基本上代表发动机的位置和/或转速的发动机输入信号。根据此处所给的具体实施例,触发线圈44被设置为朝向叠片支柱62的端部并且与变压器48相邻。但是,触发线圈也可以布置在叠片的不同位置处。例如,与此处所示的布置相反,可以把触发线圈和充电线圈布置在叠片的单一支柱上。也可以省略触发线圈44,对于点火模块14从充电线圈42或者其它装置中接收发动机输入信号。
变压器48使用一对紧耦合的绕组68和70来产生高电压点火脉冲,该点火脉冲经由点火导线16传送给火花塞。就像上面所述的充电线圈和触发线圈,变压器48的初级和次级绕组环绕叠片40的一个支柱,在本例中为支柱62。如同任何升压变压器一样,初级绕组68具有比次级绕组70更少匝数的导线,所述次级绕组70具有较多匝数的较精细标准导线。初级和次级绕组之间的匝数比,以及变压器的其它特性,影响高电压并且通常基于其所使用的特定应用进行选择,如本领域技术人员所熟知的那样。Transformer 48 uses a pair of tightly coupled
点火模块壳体50优选由硬质塑料、金属或者某种其它材料制成,并且被设计为环绕和保护点火模块14的部件。点火模块壳体具有几个允许叠片支柱60和62、点火导线16以及电连接18伸出的开口,并且优选地封闭这些开口以防湿气和其它污染物损坏该点火模块。应该理解的是,点火系统10仅仅是可使用点火模块14的电容放电点火(CDI)系统的一个例子,除了此处所示的之外,还可以使用多个其它点火系统和部件。
点火模块ignition module
参见图2,图2示出了一种示例性点火模块14的一些部件的示意电路图,其包括充电线圈42,触发线圈44,点火电路46和变压器48。应该明白,该图可以作出各种变化,包括添加、省略和/或替换各种电子部件,因为该图仅仅是为了提供一种可能实现的总体概略。点火电路46可在印刷电路板(PCB)或本领域技术人员已知的其他电路介质上实现,并且优选地封装或者密封地封闭在壳体50内。点火电路46运用多种不同的电子元件,在本实施例中包括电子处理装置80,第一开关装置82,第二开关装置84,以及点火电容器86。正如下文将要进一步描述的,第一开关装置82可用作充电线圈钳位开关以对点火电容器86实施回归充电技术,而第二开关装置84用于使点火电容器86放电以产生火花。Referring to FIG. 2 , a schematic circuit diagram of some components of an exemplary ignition module 14 is shown, including a
电子处理装置80执行各种与不同任务相关的电子指令,例如点火定时控制,并且其可以是微控制器,微处理器,特定用途集成电路(ASIC),或者本领域已知的任何其它合适类型的模拟或数字处理装置。在所示实施例中,电子处理装置80是微控制器,例如由Texas Instruments生产的MSP430系列微控制器,其以16MHz运行具有8Kb存储器用于存储像电子指令和变量的信息。通常,充电线圈42经由包括电容器98的各种电子部件激励电子处理装置,其中电容器用于平滑或者另外调节充电线圈中感应的能量。根据所示实施例,电子处理装置80包括下列示例性输入/输出布置:来自充电线圈42的功率输入90,用于向第一开关装置82提供充电控制信号的信号输出92,用于向第二开关装置84提供放电控制信号的信号输出94,用于经由多个信号调节电路部件接收来自触发线圈44的发动机输入信号的信号输入96。应该理解的是,除了示例性实施例中所示的布置之外,还有许多电路布置也可用来处理、调节或另外改善其中使用的信号的质量。尽管此处所示的输入端96上的发动机输入信号是在单输入端上以串行方式提供,但是也可替换在多个输入端上或者根据现有技术中已知的某一其它布置来提供此信号和其它信号。一种用于关闭发动机的手动超越(manual override)的可选紧急开关88也可耦合到该电子处理装置80上。
第一开关装置82优选是高电压固态开关装置,其使充电线圈42耦合接地,该第一开关装置由输出端92发送的充电控制信号控制。在所示的实施例中,第一开关装置82示为单个双极晶体管,但是,也可以使用其它开关装置。例如,第一开关装置82可替换地包括单个MOSFET,或者连接在达林顿布置中的一对晶体管;这些在商业上可作为单个集成电路(IC)晶体管外壳获得。在一个实施例中,第一开关装置82设计为处理至少300V的电压和至少1Amp的电流。当充电控制信号将第一开关装置82接通以使其导电时,充电线圈42短路到地。反之,当充电控制信号将第一开关装置82断开时,短接被移除,并且充电线圈42能够自由为点火电容器86充电。根据一个实施例,第一开关装置82起钳位开关的作用,其最小额定电压为300-350V同时最小额定电流约为1Amp,点火电容器86具有相似的额定电压和约为0.47μF的电容。正如接下来将要进一步详述的那样,电子处理装置80通过控制第一开关装置82来控制点火电容器86的充电,从而在充电循环期间产生回归型效果。The
第二开关装置84优选是高电流固态开关装置,例如可控硅整流器(SCR)或者某种其它类型的闸流晶体管,并被设计为使点火电容器86放电从而在火花塞处产生火花。在本实施例中,第二开关装置84是包括初级绕组68、点火电容器86和地在内的能量放电路径的一部分。第二开关装置84在其栅极处被输出端94上发送的放电控制信号控制,同时该第二开关装置优选地被设计为在点火电容器86放电期间能适应至少30Amp的有限持续时间电流。在正常充电条件期间,第二开关装置84断开从而充电线圈42中感应的电能可为点火电容器86充电。The
操作方法operation method
参考图3-4E,示出了一流程图和一些时序图,用于帮助解释为点火电容器86充电的方法100;即,充电循环。在步骤102中,电子处理装置80监测输入端96上的发动机输入信号(图4A)以获得发动机的位置和/或转速的读数。发动机输入信号被示为脉冲序列,并且当磁性元件32旋转通过叠片40时被触发线圈44感应。在预定点处,例如在t0时刻,电子处理装置80向第一开关装置82发送充电控制信号(图4B),该充电控制信号使第一开关装置82接通,参见步骤104。应该明白,可以通过各种方式检测t0时刻,包括计算其作为发动机输入信号的在前脉冲序列之后一定的时间量。当第一开关装置82接通时,它为充电线圈42提供低阻抗接地路径;有效地短路充电线圈从而使在该线圈中感应的电流能通过闭合的开关装置82流向地。这在图4C中示出,图4C示出了在第一开关装置82闭合之后的时刻期间充电线圈电流迅速增加。由于充电线圈42的短路,在充电循环的初始阶段期间充电线圈不为点火电容器86充电。Referring to FIGS. 3-4E , a flowchart and timing diagrams are shown to help explain the
电子处理装置80继续监测发动机输入信号(图4A)或者某些其它合适的指示器,从而在t1时刻电子处理装置80把第一开关装置82断开,参见步骤106。为了便于解释,把t0和t1之间的时间周期称为充电循环的第一阶段,尽管可能存在更早的充电循环阶段。根据一个实施例,为了断开点分析发动机输入信号,并且一旦被感测到,电子处理装置80就通过充电控制信号断开第一开关装置82。应该明白的是,有许多种感测该断开点的方法。例如,断开点120可简单地对应于发动机输入信号中的预定信号电平y0。所述断开点可对应于发动机输入信号的峰值信号电平的预定百分比(例如,70%的峰值信号电平)处的点122;在这种情况下,断开点122发生在峰值信号电平之后。作为替换,断开点124可对应于发动机输入信号上的点,该点发生在某一已知参考点如峰值信号电平之后的一段时间量x0(例如,在峰值信号电平之后的1ms),不管发动机输入信号电平如何。当然,应该理解的是,上面的例子仅仅是确定断开点的几种可能的方法,因为也可以采用其它方法。The
在第一开关装置82断开时,高的电流电平从充电线圈42通过开关装置82流向地。流过充电线圈42的电流的急剧变化或中断在点火模块14中引起回归型事件。换个说法,当断开第一开关装置82(开路)时,流过充电线圈42的电流被中断(图4C),这导致磁场毁坏。该毁坏的磁场进而产生高电压输出,该高电压输出按照回归充电技术被重定向并且施加给点火电容器86。这一点在图4D中是显而易见的,其中点火电容器86被迅速充电到升高的电压电平130。When the
由于这样的布置,单个充电线圈42可在较高发动机转速上产生足够的电流(这是由于充电线圈42相对低的感应系数和低电阻),并且可在较低发动机转速上向电容器86提供足够的电压(这主要是由于在回归事件期间产生的高电压)。某些现有技术的点火模块简单地通过增加线圈中的绕组数或匝数来满足低发动机转速时的高电压需求;但是,增加匝数通常会增大充电线圈的感应系数和电阻,从而导致在高发动机转速时不能有效的产生电流。换句话说,在此所述的点火模块满足了低发动机转速时的充电需要而没有损害高转速时充电线圈的性能。在充电循环的整个剩余期间,开关装置82和84都保持在“断开”状态,从而点火电容器86能完全充电。为了便于解释,把t1和t2之间的时间周期称为充电循环的第二阶段,尽管在它和第一阶段之间可能还存在另外的、中间的阶段。Due to this arrangement, a
当点火电容器86正在充电时,电子处理装置80利用一个或多个信号输入,例如发动机输入信号,来确定期望的点火定时,参见步骤108。正如本领域技术人员所熟知的那样,步骤108可利用多种不同的方法和技术中的一种来确定点火定时,包括美国专利No.7,000,595中公开的内容,该专利的全部内容在此引入作为参考。不必用特定的方法或技术来计算点火定时。一旦计算完点火定时,电子处理装置80就根据所计算的定时(这通常反映了相对于活塞的上止点位置提前或者延迟的一定定时量)向第二开关装置84发送放电控制信号,参见步骤110。在t2时刻,放电控制信号(图4E)接通或者触发第二开关装置84,从而它通过初级绕组68使点火电容器86迅速放电,这使得在次级绕组70中感应出高电压点火脉冲。点火脉冲传送给火花塞并火花隙的电弧,从而点燃空气/燃料混合物并开始燃烧过程。如果在电路运行期间的任何时刻激活紧急开关88,电子处理装置80通常防止点火脉冲传送给火花塞。While the
上面给出的说明仅仅是对实施方法100的一种可能实施例的描述。可以对该示例性方法进行各种变型并且可替代地可以使用该示例性方法的各种变型。例如,第一开关装置82在低发动机转速期间用作电流钳位开关时是尤其有用的。在充电循环的低转速期间,充电线圈42否则不能为点火电容器86产生足够的充电电压。这样,可能需要修改方法100以便检查和查看何时发动机超过预定转速,例如6000RPM,在该时刻可以使用正常的不间断充电循环(没有回归)。当发动机在比预定转速更高的转速下运行时,通常不必要产生上述回归效果,因为通常充电线圈自身就能产生足够的电压。The description given above is only a description of one possible embodiment for implementing the
转向图5,示出了能够用于图1中点火系统的另一种点火模块214,但是,该实施例进一步包括带有电流感测反馈部件的点火电路246以确定何时断开第一开关装置282。与前面一样,在达林顿布置中提供的第一开关装置282可以是双极晶体管,或者是现有技术中已知的某一其它类型的开关。因为与点火电路46相似,所以下面的讨论主要集中在点火电路246的一些相关部分上;略去对相同部件的重复论述。如前所述,在充电循环开始时,第一开关装置282被接通从而通过该开关装置短路充电线圈42。电流感测输入278连接在第一开关装置282的载流端子和接地电阻276之间,并且向电子处理装置280提供代表流过充电线圈42的短路电流的电流反馈信号。Turning to FIG. 5, another ignition module 214 is shown that can be used in the ignition system of FIG. 1, however, this embodiment further includes an
正如本领域技术人员所能理解的,图5中所示的布置充当一种分压器,因此电流感测输入278能够把代表流过电阻276的电流的电流反馈信号提供给电子处理装置280,其中流过电阻276的电流代表流过充电线圈42的电流。与前述的发动机输入信号相反,电子处理装置280利用该电流反馈信号来确定何时断开第一开关装置280和开始回归事件。如前所述,一旦开关装置282被断开并且充电线圈42中的相应磁场毁坏,回归效果就转储(dump)对点火电容器286的高电压充电并继续充电序列。用于分析电流反馈信号和确定断开点的具体技术可包括前面提到的那些方法(例如,预定的信号电平,峰值信号电平的百分比,某个参考点之后的时间,等),以及本领域已知的其它方法。也可以利用其它类型的反馈,包括表示流过点火模块214其它部件的电流的反馈。As will be appreciated by those skilled in the art, the arrangement shown in FIG. 5 acts as a voltage divider so that
参考图6,示出了另一示例性的点火模块314,但是,该实施例包括一个或多个也由充电线圈42激励并由电子处理装置380控制的附加电子装置320。包括第一开关装置382、第二开关装置384、点火电容器386等的点火模块314的上半部分可与之前描述的实施例类似。此外,点火模块314还可包括驱动附加电子装置320的电路;在本例中,附加电子装置320是空燃比控制螺线管。但是,应该明白的是,除了螺线管之外或者替代螺线管也可以采用其他的电子装置;例如包括附加的电子处理装置、电子马达控制器、电致动器、电子节气门调节器,等等。此外,这些附加的电子装置可以在电路346的内部或外部。Referring to FIG. 6 , another exemplary ignition module 314 is shown, however, this embodiment includes one or more
再回头参见图4C,表示充电线圈电流的波形包括负的部分,在负的部分处充电线圈42中的极性被反向。点火模块314能够利用这些极性反向期间为储能装置322(其例如电解电容器或电池)充电。一旦被适当地充电,储能装置322就能为附加的电子装置320提供能量。某些电子装置,像螺线管,可能需要比点火电容器386通常所需要的功率更高的功率量(典型地在0.5瓦特范围内)。如前所述,充电线圈42利用低阻抗/低电阻构造,该低阻抗/低电阻构造用来满足较高电流和/或功率需要。关于控制空燃比的螺线管的更多信息可参考上文提到的美国专利No.7,000,595。Referring back again to FIG. 4C , the waveform representing the charge coil current includes a negative portion where the polarity in the
试验显示,这里所描述的点火系统、模块和方法能显著增加或者另外改善较低发动机转速时的火花点火电压和较高发动机转速时的功率输出。使用本发明点火模块的2冲程单气缸火花点火发动机在大约300RPM到3500RPM的较低发动机转速范围内其功率输出显著增加,尤其是在大约300RPM到2500RPM的范围内时。同样,相同的点火模块证实在8000RPM范围内和更大范围内的高发动机转速时改善了功率输出,尤其是在大约8000RPM到11000RPM的范围内时。图7给出了这些结果中的一些,针对上面提到的2冲程单气缸内燃机,图7中示出了水平轴或x轴上发动机转速(RPM)和垂直轴或y轴上点火火花输出(KV)之间的曲线关系。Tests have shown that the ignition systems, modules and methods described herein can significantly increase or otherwise improve spark ignition voltage at lower engine speeds and power output at higher engine speeds. The power output of the 2-stroke single-cylinder spark ignition engine using the ignition module of the present invention is significantly increased in the lower engine speed range of about 300RPM to 3500RPM, especially in the range of about 300RPM to 2500RPM. Also, the same ignition module demonstrated improved power output at high engine speeds in the 8000RPM range and beyond, especially in the range of approximately 8000RPM to 11000RPM. Some of these results are presented in Figure 7, which shows engine speed (RPM) on the horizontal or x-axis and ignition spark output ( KV) curve relationship.
根据图7,与常规现有技术的电容放电点火系统相比,本发明的点火模块提供了几个期望的属性。第一,从大约300RPM到2500RPM的较低转速范围内(该发动机转速范围属于2冲程发动机),本发明的点火模块产生的点火火花输出电压明显更高。第二,从大约8000RPM到11000RPM的较高转速范围内,上述点火模块产生的点火火花输出电压明显更高。第三,该点火模块在从大约400RPM到11000RPM的较宽发动机运行区域内改善了点火火花输出。第四,上面公开的点火模块能够从同一充电线圈为附加的电子装置,例如螺线管,提供足够的功率,该同一充电线圈产生改善的点火火花输出。当然,这些仅仅是上述点火模块的期望特性,它还可能包括其它潜在的和特有的优点。According to FIG. 7, the ignition module of the present invention provides several desirable attributes compared to conventional prior art capacitive discharge ignition systems. First, in the lower speed range from about 300 RPM to 2500 RPM (this engine speed range belongs to 2-stroke engines), the ignition module of the present invention produces a significantly higher ignition spark output voltage. Second, the ignition spark output voltage produced by the above-mentioned ignition module is significantly higher in the higher speed range from about 8000 RPM to 11000 RPM. Third, the ignition module improves ignition spark output over a wide engine operating region from approximately 400 RPM to 11,000 RPM. Fourth, the ignition modules disclosed above are capable of providing sufficient power to additional electronics, such as solenoids, from the same charge coil that produces an improved ignition spark output. Of course, these are only the desired characteristics of the ignition module described above, which may also include other potential and unique advantages.
本领域技术人员可以相信和明白,具有上述点火模块的4冲程单气缸内燃机也会具有类似明显较高的功率输出和类似明显增大的电压输出特性。尤其是当4冲程发动机在大约150RPM到5000RPM的范围内运转时。相信这个4冲程发动机在大约150RPM到2000RPM的低到中等转速范围内和大约4000RPM到5000RPM的高转速范围内也都会具有显著增大的功率和电压输出。Those skilled in the art can believe and understand that a 4-stroke single-cylinder internal combustion engine with the above-mentioned ignition module will also have similarly significantly higher power output and similarly significantly increased voltage output characteristics. Especially when the 4 stroke engine is running in the range of about 150RPM to 5000RPM. It is believed that this 4-stroke engine will also have significantly increased power and voltage output in the low to mid speed range of about 150 RPM to 2000 RPM and in the high speed range of about 4000 RPM to 5000 RPM.
应该明白上面的描述不是为了限制本发明而只是对本发明的一个或者多个优选实施例进行的说明。本发明并不限于本文所公开的具体实施例,而是仅仅通过下面的权利要求进行限定。此外,在前面说明书中所包含的论述涉及具体实施例并且不应解释为对发明范围的限定或者权利要求书中使用的术语的定义,除了上面清楚地定义了术语或短语。对于本领域技术人员来说,各种其他实施例以及对所公开的实施例进行各种变化或者修改是显而易见的。所有这样的其它实施例,变化和修改都将落入附属的权利要求书的范围之内。It should be understood that the above description is not intended to limit the present invention, but to illustrate one or more preferred embodiments of the present invention. The invention is not limited to the specific embodiments disclosed herein, but only by the following claims. Furthermore, the discussion contained in the foregoing specification relates to specific embodiments and should not be construed as limitations on the scope of the invention or definitions of terms used in the claims, unless a term or phrase is expressly defined above. Various other embodiments and various changes and modifications to the disclosed embodiments will become apparent to those skilled in the art. All such other embodiments, changes and modifications are intended to come within the scope of the appended claims.
就像在说明书和权利要求书中用到的,术语“例如”,“举例来说”,“例举”,以及动词“包括”,“具有”,“包含”及它们的其它动词形式,当它们与一个或多个部件或其它项目的列表结合使用时,它们中的每一个被解释为是开放式的,也就是说该列表不认为是排除其它的另外的部件或项目。其它术语应使用它们最广泛的合理含义来解释,除非它们在上下文中需要不同的解释。As used in the specification and claims, the terms "for example", "for example", "exemplary", and the verbs "comprise", "have", "comprise" and their other verb forms, when Where they are used in conjunction with a list of one or more components or other items, each of them is to be construed as open-ended, that is, the list is not considered to be exclusive of other additional components or items. Other terms should be interpreted using their broadest reasonable meaning, unless their context requires a different interpretation.
Claims (12)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US89756507P | 2007-01-26 | 2007-01-26 | |
| US60/897565 | 2007-01-26 | ||
| US12/017200 | 2008-01-21 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN101270716A true CN101270716A (en) | 2008-09-24 |
Family
ID=40004905
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CNA2008101003548A Pending CN101270716A (en) | 2007-01-26 | 2008-01-25 | Ignition modules for light duty internal combustion engines |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN101270716A (en) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102185598A (en) * | 2009-12-15 | 2011-09-14 | 三菱电机株式会社 | Power semiconductor device for igniter |
| CN102792582A (en) * | 2010-02-08 | 2012-11-21 | 迈尔斯磁学有限责任公司 | Magnetic Power Reciprocating Engine and Electromagnetic Control System |
| CN105164403A (en) * | 2013-05-03 | 2015-12-16 | 沃尔布罗发动机使用有限责任公司 | Ignition system for light-duty combustion engine |
| CN105264755A (en) * | 2013-01-04 | 2016-01-20 | 磁英里有限公司 | Device and method for producing electrical power |
| CN108474305A (en) * | 2016-01-25 | 2018-08-31 | 沃尔布罗有限责任公司 | engine cut-off switch and control assembly |
| CN110431302A (en) * | 2017-03-21 | 2019-11-08 | 沃尔布罗有限责任公司 | Ignition module with low speed control |
-
2008
- 2008-01-25 CN CNA2008101003548A patent/CN101270716A/en active Pending
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102185598A (en) * | 2009-12-15 | 2011-09-14 | 三菱电机株式会社 | Power semiconductor device for igniter |
| CN102185598B (en) * | 2009-12-15 | 2014-07-09 | 三菱电机株式会社 | Power semiconductor device for igniter |
| CN102792582A (en) * | 2010-02-08 | 2012-11-21 | 迈尔斯磁学有限责任公司 | Magnetic Power Reciprocating Engine and Electromagnetic Control System |
| CN105264755A (en) * | 2013-01-04 | 2016-01-20 | 磁英里有限公司 | Device and method for producing electrical power |
| CN105164403A (en) * | 2013-05-03 | 2015-12-16 | 沃尔布罗发动机使用有限责任公司 | Ignition system for light-duty combustion engine |
| CN105164403B (en) * | 2013-05-03 | 2017-11-07 | 沃尔布罗发动机使用有限责任公司 | Ignition system for light-duty combustion engine |
| US10066592B2 (en) | 2013-05-03 | 2018-09-04 | Walbro Llc | Ignition system for light-duty combustion engine |
| US10626839B2 (en) | 2013-05-03 | 2020-04-21 | Walbro Llc | Ignition system for light-duty combustion engine |
| CN108474305A (en) * | 2016-01-25 | 2018-08-31 | 沃尔布罗有限责任公司 | engine cut-off switch and control assembly |
| CN110431302A (en) * | 2017-03-21 | 2019-11-08 | 沃尔布罗有限责任公司 | Ignition module with low speed control |
| CN110431302B (en) * | 2017-03-21 | 2021-10-29 | 沃尔布罗有限责任公司 | Ignition module with low speed control |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7546836B2 (en) | Ignition module for use with a light-duty internal combustion engine | |
| US10626839B2 (en) | Ignition system for light-duty combustion engine | |
| JP2018132067A (en) | Ignition device for internal combustion engine | |
| CN101270716A (en) | Ignition modules for light duty internal combustion engines | |
| JP2013060913A (en) | Control device for internal combustion engine | |
| CN108026889B (en) | Ignition Systems for Light Combustion Engines | |
| CN101410613B (en) | Method and apparatus for increasing spark energy in a capacitive ignition system | |
| US11378053B2 (en) | Engine ignition control unit for improved engine starting | |
| US10995723B2 (en) | Magneto ignition system and ignition control system | |
| JP2006220147A (en) | Control circuit for capacitor discharge ignition device | |
| CN113748264B (en) | Engine ignition system with multiple ignition events | |
| EP0701657B1 (en) | Ignition system for an internal combustion engine, particularly for use in a chain saw or the like | |
| CN110431302B (en) | Ignition module with low speed control | |
| JP6463917B2 (en) | Non-contact ignition control device for internal combustion engine | |
| JPS60201070A (en) | Contactless ignition device for internal-combustion engine | |
| JPH04330378A (en) | Non-contact ignition device for internal combustion engine | |
| JP2008095641A (en) | Non-contact ignition control device for internal combustion engine |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C02 | Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001) | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Open date: 20080924 |